A amônia é produzida industrialmente pela reação entre nitrogênio e hidrogênio gasosos: N2(g)+3 H2(g) 2 NH3(g). Quantos gramas de amônia podem ser produzidas de:
a) 0,207 mol de N2
b) 0,207 mol de H2
c) 22,6 g de N2
d) 22,6 g de H2

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre a produção de amônia na indústria! O enunciado nos mostra a reação química entre nitrogênio ( N2) e hidrogênio ( H2) para formar amônia ( NH3). A gente vai precisar usar a estequiometria, que é a parte da química que relaciona as quantidades das substâncias envolvidas numa reação. Vamos calcular quantos gramas de amônia podem ser produzidos em cada uma das situações que o exercício propõe.

Passo 2

Parte a) 0,207 mol de N2
Primeiro, olhamos a equação balanceada:
N2(g) + 3,H2(g) 2,NH3(g)
Isso significa que 1 mol de N2 produz 2 mols de NH3. Então, se temos 0,207 mol de N2, multiplicamos por 2 para descobrir quantos mols de amônia serão formados.
0,207,mol,N2 times 2,mol,NH31,mol,N2 = 0,414,mol,NH3
Agora, vamos converter mols de amônia para gramas. A massa molar da NH3 é aproximadamente 17 g/mol (14 g/mol do N + 3 g/mol dos H).
0,414,mol,NH3 times 17,gmol = 7,038,g,NH3

Passo 3

Parte b) 0,207 mol de H2
Na equação balanceada, vemos que 3 mols de H2 produzem 2 mols de NH3. Vamos descobrir quantos mols de amônia são formados a partir de 0,207 mol de H2.
0,207,mol,H2 times 2,mol,NH33,mol,H2 = 0,138,mol,NH3
Agora, convertemos mols de NH3 para gramas:
0,138,mol,NH3 times 17,gmol = 2,346,g,NH3

Passo 4

Parte c) 22,6 g de N2
Primeiro, vamos converter os gramas de N2 para mols. A massa molar do N2 é 28 g/mol (14 g/mol de cada N).
22,6,g,N2 div 28,gmol = 0,807,mol,N2
Agora, usando a estequiometria da reação, 1 mol de N2 produz 2 mols de NH3:
0,807,mol,N2 times 2,mol,NH31,mol,N2 = 1,614,mol,NH3
Convertendo para gramas:
1,614,mol,NH3 times 17,gmol = 27,438,g,NH3

Passo 5

Parte d) 22,6 g de H2
Primeiro, convertemos gramas de H2 para mols. A massa molar do H2 é 2 g/mol.
22,6,g,H2 div 2,gmol = 11,3,mol,H2
Agora, usando a estequiometria da reação, 3 mols de H2 produzem 2 mols de NH3:
11,3,mol,H2 times 2,mol,NH33,mol,H2 = 7,533,mol,NH3
Convertendo para gramas:
7,533,mol,NH3 times 17,gmol = 128,061,g,NH3

Resposta

Podemos produzir aproximadamente 128,06 g de amônia a partir de 22,6 g de H2.

Resumo das Respostas

a) 7,04 g de NH3
b) 2,35 g de NH3
c) 27,44 g de NH3
d) 128,06 g de NH3

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